電話/微信19914754015
電話/微信19914754015
鈦鐵礦的選礦歷史超過半個(gè)世紀(jì)，方法無非三種：重選、磁選、浮選。每種方法單獨(dú)用，都有一道過不去的坎。
重選能丟掉廢石，但對(duì)微細(xì)粒級(jí)（<0.074mm）回收率低，精礦品位卡在40-45%上不去。磁選能提品位，但直接處理原礦，大量脈石進(jìn)入磁選機(jī)，設(shè)備負(fù)荷大、尾礦帶跑鈦。浮選能拿細(xì)粒，但藥劑成本高、環(huán)保壓力大。
攀西地區(qū)某大型鈦選廠曾經(jīng)只做重選，粗精礦TiO?品位做到38%，再往上怎么調(diào)都調(diào)不動(dòng)。后來加了強(qiáng)磁選，精礦品位直接跳到47%，綜合回收率從68%升到76%。這不是設(shè)備堆砌，是物理特性的精準(zhǔn)匹配。
先給結(jié)論：一套完整的重磁聯(lián)合工藝，能做到粗粒段靠重選拿大頭、細(xì)粒段靠磁選提品位，全流程綜合回收率85%以上，精礦TiO?品位47-52%，噸礦選礦成本比全浮選低30-50元。
鈦鐵礦的物理特性決定了工藝路徑。鈦鐵礦密度4.5-5.0 g/cm3，脈石密度2.6-3.0，重選有天然優(yōu)勢(shì)。同時(shí)鈦鐵礦屬于弱磁性礦物，比磁化系數(shù)約30-50×10?? cm3/g，而脈石（石英、長(zhǎng)石）無磁性，強(qiáng)磁選能干凈分離。
這兩條性質(zhì)放在一起，天然適合分段作業(yè)：
重選階段的任務(wù)：利用密度差，在低成本的條件下拋出60-80%的尾礦，把TiO?品位從原礦的5-12%富集到30-40%。這個(gè)階段不用電（螺旋溜槽）、不用藥（全物理分選），噸礦成本只有5-10元。
磁選階段的任務(wù)：利用磁性差，把重選粗精礦中殘留的無磁性脈石（石英、長(zhǎng)石）和弱磁性礦物（角閃石、輝石）進(jìn)一步剔除，同時(shí)回收重選無法有效回收的微細(xì)粒鈦鐵礦（-0.074mm）。強(qiáng)磁選機(jī)場(chǎng)強(qiáng)8000-12000高斯，一次作業(yè)可將TiO?品位從35%提升到48%以上。
重選+磁選聯(lián)合，不是簡(jiǎn)單的設(shè)備疊加，而是讓兩種物理性質(zhì)接力：密度差解決粗粒，磁性差解決細(xì)粒。重選為磁選減負(fù)，磁選為重選補(bǔ)短板。
一套完整的鈦鐵礦重磁聯(lián)合工藝，設(shè)備鏈條包括重選段和磁選段。
重選段設(shè)備：
跳汰機(jī)：處理+2mm粗粒級(jí)，單臺(tái)處理量30-100噸/小時(shí)，拋出50-70%的廢石
螺旋溜槽：處理0.2-2mm中細(xì)粒級(jí)，零動(dòng)力，單臺(tái)處理量2-8噸/小時(shí)
搖床：處理0.1-2mm粒級(jí)，富集比高，用于精選
磁選段設(shè)備：
弱磁選機(jī)：場(chǎng)強(qiáng)1500-3000高斯，用于去除重選精礦中的強(qiáng)磁性礦物（磁鐵礦、鈦磁鐵礦），避免其進(jìn)入鈦精礦影響品位
強(qiáng)磁選機(jī)：場(chǎng)強(qiáng)8000-15000高斯，立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)是主流選擇，用于回收弱磁性的鈦鐵礦，同時(shí)排出無磁性脈石
攀西地區(qū)鈦選廠普遍采用的強(qiáng)磁選設(shè)備是SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)。該設(shè)備充填導(dǎo)磁不銹鋼介質(zhì)，在高磁場(chǎng)強(qiáng)度下可有效捕獲微細(xì)粒鈦鐵礦（-0.038mm），背景場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)1.0-1.5T，是重磁聯(lián)合工藝中細(xì)粒回收的關(guān)鍵裝備。
第一步：重選預(yù)富集
原礦經(jīng)破碎、磨礦至入選粒度（通常-2mm占80%以上），進(jìn)入分級(jí)作業(yè)。各粒級(jí)分別進(jìn)入對(duì)應(yīng)的重選設(shè)備：
+0.5mm粒級(jí)：跳汰機(jī)粗選，產(chǎn)出跳汰精礦（TiO? 20-30%），拋出尾礦
0.074-0.5mm粒級(jí)：螺旋溜槽粗選+掃選，產(chǎn)出螺旋精礦（TiO? 25-35%）
-0.074mm粒級(jí)：可直接進(jìn)入強(qiáng)磁選，或先經(jīng)搖床回收粗粒部分
重選段綜合拋尾率可達(dá)60-80%，產(chǎn)出混合粗精礦TiO?品位30-40%，作業(yè)回收率85-92%。
第二步：磁選提純
重選混合粗精礦經(jīng)濃縮脫水后，進(jìn)入磁選段：
先經(jīng)弱磁選（場(chǎng)強(qiáng)2000-3000高斯），去除磁鐵礦、鈦磁鐵礦等強(qiáng)磁性礦物。該部分產(chǎn)品為鐵精礦（TFe 60-65%），可作為副產(chǎn)品銷售
弱磁尾礦進(jìn)入強(qiáng)磁選（場(chǎng)強(qiáng)8000-12000高斯）。強(qiáng)磁選機(jī)的高梯度介質(zhì)捕獲鈦鐵礦，非磁性產(chǎn)品（石英、長(zhǎng)石等）作為最終尾礦排放
強(qiáng)磁精礦即為鈦精礦（TiO? 47-52%），可滿足硫酸法鈦白或高鈦渣冶煉的原料要求
如果對(duì)鈦精礦品位要求更高（如氯化法鈦白需TiO?>90%），可在磁選后增加浮選或電選，但那是后話了。
云南某鈦鐵礦選廠，原礦TiO?品位7.2%，經(jīng)“跳汰+螺旋溜槽+搖床”重選后，粗精礦TiO?品位提升到34.5%，回收率82%。粗精礦再經(jīng)一粗一精強(qiáng)磁選（場(chǎng)強(qiáng)1.2T），最終鈦精礦TiO?品位49.8%，總回收率78.5%，噸礦選礦成本僅18.7元。這個(gè)數(shù)據(jù)說明，重磁聯(lián)合工藝在中低品位鈦鐵礦上完全可以做到不虧錢。
| 指標(biāo) | 單一重選 | 單一強(qiáng)磁選 | 重磁聯(lián)合工藝 |
|---|---|---|---|
| 給礦TiO?品位 | 6-10% | 6-10% | 6-10% |
| 精礦TiO?品位 | 38-42% | 45-50% | 47-52% |
| 綜合回收率 | 70-78% | 65-75% | 78-88% |
| 噸礦耗電（度） | 8-12 | 18-25 | 14-20 |
| 噸礦耗水（噸） | 2-3 | 1.5-2 | 2.5-3.5 |
| 藥劑成本（元/噸） | 0 | 0 | 0 |
| 尾礦TiO?損失 | 以細(xì)粒為主（0.3-0.5%） | 以粗粒為主（0.4-0.6%） | 綜合0.2-0.35% |
數(shù)據(jù)來源：基于攀西地區(qū)及云南多個(gè)鈦選廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)平均值
重磁聯(lián)合工藝在精礦品位和總回收率上全面優(yōu)于單一方法。尾礦中的鈦損失最低，意味著資源利用最充分。
攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦在選礦過程中產(chǎn)生大量超細(xì)粒級(jí)鈦鐵礦（-0.038mm），過去基本進(jìn)入尾礦庫。這些礦泥中的鈦資源量相當(dāng)可觀，僅攀西地區(qū)每年隨尾礦流失的TiO?就超過20萬噸。
攀鋼礦業(yè)聯(lián)合長(zhǎng)沙礦冶研究院、鄭州大學(xué)，開發(fā)出“超細(xì)粒級(jí)鈦鐵礦高通量濃縮除雜+浮選柱浮選”工藝。但在這之前，他們先用重選和強(qiáng)磁選做了預(yù)富集——采用“螺旋溜槽脫泥—強(qiáng)磁選拋尾”的預(yù)富集流程，將-0.038mm礦泥中的TiO?品位從6-8%提升到18-22%，再進(jìn)入浮選系統(tǒng)。
2022年產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用后，建成年產(chǎn)超細(xì)粒級(jí)鈦精礦8萬噸以上的高效回收示范線，鈦資源綜合利用率提升了一個(gè)臺(tái)階。這個(gè)案例說明，即使在微細(xì)粒級(jí)，重磁聯(lián)合也是浮選前最重要的準(zhǔn)備工序。
問題一：重選和磁選的銜接濃度怎么控制？
重選作業(yè)的最佳給礦濃度是20-35%，但磁選要求給礦濃度40-60%。直接進(jìn)磁選會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)堵塞、分選效果差。
解決方案：在重選粗精礦進(jìn)入磁選前設(shè)置濃縮池或旋流器濃縮，將濃度提升至45%以上。同時(shí)用弱磁選機(jī)預(yù)先去除強(qiáng)磁性礦物，避免其在強(qiáng)磁選中堵塞介質(zhì)盒。
問題二：強(qiáng)磁選機(jī)選型如何匹配重選精礦？
重選精礦的粒度組成通常較寬（0.038-2mm），且含有少量粗粒。立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)具有較大分選間隙（1.5-3mm），可處理-2mm全粒級(jí)物料，無需再次分級(jí)。
關(guān)鍵參數(shù)：背景場(chǎng)強(qiáng)建議不低于1.0T，介質(zhì)采用2-3mm棒介質(zhì)或鋼板網(wǎng)介質(zhì)。對(duì)于處理量大的選廠，建議采用兩臺(tái)強(qiáng)磁選機(jī)串聯(lián)（一粗一精），粗選場(chǎng)強(qiáng)1.2T、精選場(chǎng)強(qiáng)1.0T，可有效提升精礦品位。
問題三：重選拋尾不徹底怎么辦？
如果重選段拋尾率低于50%，意味著大量低密度脈石進(jìn)入了磁選段，會(huì)嚴(yán)重增加強(qiáng)磁選機(jī)的負(fù)荷和尾礦輸送成本。
解決方案：檢查重選設(shè)備的分級(jí)和給礦參數(shù)。螺旋溜槽的傾角可從9°調(diào)至12°，增大離心力可提升拋尾效率。跳汰機(jī)的沖程沖次也要根據(jù)給礦粒度做針對(duì)性調(diào)整。
以日處理1000噸鈦鐵礦選廠為例：
重磁聯(lián)合工藝方案：破碎磨礦—重選（跳汰+螺旋溜槽+搖床）—濃縮—弱磁選—強(qiáng)磁選。設(shè)備投資約600-800萬元（含磨礦分級(jí)），噸礦運(yùn)行成本22-28元，精礦TiO?品位48-50%，總回收率82-88%。
單一浮選方案：破碎磨礦—浮選（一粗二掃三精）。設(shè)備投資約900-1200萬元，噸礦運(yùn)行成本45-60元（含藥劑），精礦TiO?品位46-48%，總回收率75-82%。
重磁聯(lián)合工藝一次性投資省30%以上，噸礦運(yùn)行成本低20-30元。按日處理1000噸、年運(yùn)行300天、鈦精礦售價(jià)1200元/噸計(jì)算，重磁聯(lián)合工藝年增加利潤(rùn)：1000噸/天×300天×（回收率85% vs 78%）×（7%原礦品位）×1200元/噸 = 約1764萬元。這還沒算節(jié)省的藥劑成本和尾礦庫費(fèi)用。
第一，工藝礦物學(xué)研究。明確鈦鐵礦的嵌布粒度、解離特征和磁性分布。如果鈦鐵礦與脈石的嵌布關(guān)系密切，需要細(xì)磨才能解離，重選段磨礦細(xì)度就要提高。
第二，重選—磁選聯(lián)合試驗(yàn)。用礦樣模擬全流程：先做重選（跳汰/螺旋溜槽/搖床），收集粗精礦和尾礦；再將粗精礦做弱磁選和強(qiáng)磁選，測(cè)定各級(jí)產(chǎn)品的品位和回收率。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化設(shè)備選型和參數(shù)。
第三，粒度分級(jí)優(yōu)化試驗(yàn)。確定最經(jīng)濟(jì)的分級(jí)粒度。一般+0.5mm用跳汰機(jī)，0.074-0.5mm用螺旋溜槽，-0.074mm直接進(jìn)強(qiáng)磁選或先脫泥再磁選。分級(jí)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備“錯(cuò)位”，粗粒進(jìn)磁選會(huì)堵塞介質(zhì)，細(xì)粒進(jìn)重選會(huì)跑尾。
鈦鐵礦重磁聯(lián)合工藝，核心邏輯就三句：
第一句：重選管粗粒、磁選管細(xì)粒，各司其職。重選用密度差低成本拋廢，磁選用磁性差高效提品，誰也替代不了誰。
第二句：重選為磁選減負(fù)，磁選為重選補(bǔ)位。沒有重選，磁選吃原礦成本太高；沒有磁選，重選精礦品位永遠(yuǎn)卡在40%。聯(lián)合才是答案。
第三句：試驗(yàn)決定一切。不試驗(yàn)就上設(shè)備，等于把幾百萬投資扔進(jìn)河里。
【關(guān)于本文】
文中所有技術(shù)參數(shù)、回收率數(shù)據(jù)、投資估算均為行業(yè)典型值，綜合自攀西地區(qū)、云南等地多個(gè)鈦鐵礦選廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)及設(shè)備廠商技術(shù)資料。不同鈦鐵礦的嵌布粒度、磁性差異顯著，具體工藝方案應(yīng)以礦石可選性試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。攀鋼示范線案例來源于公開報(bào)道，供參考。
